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LaTeX の定理と証明(amsthm)

プリアンブルで種類ごとに \newtheorem{theorem}{Theorem} と宣言し、本文で \begin{theorem} ... \end{theorem} と書きます。amsthm の proof 環境は「Proof.」と表示し、最後に小さな四角を付けます。

定理を宣言して使う

プリアンブルに \newtheorem{name}{Heading} と書くと、name という環境が作られ、その見出しは番号付きの「Heading」として表示されます。amsthm も読み込んでください。proof 環境とスター付きの宣言を提供します。

宣言した定理とその証明

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\begin{document}
\begin{theorem}
The sum of two even numbers is even.
\end{theorem}
\begin{proof}
Let $a = 2k$ and $b = 2m$. Then $a + b = 2(k + m)$,
which is even.
\end{proof}
\end{document}
Scissor LaTeX による組版: 宣言した定理とその証明

定理の本文はイタリックで組まれます。証明は右余白の位置に置かれる四角で終わります。

名前、ラベル、参照

\begin{theorem} の後のオプション引数で定理に名前を付けると、括弧で囲んで表示されます。環境の中に \label を置くと、\ref で参照できます。

名前付きの定理、補題、参照

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{lemma}{Lemma}
\begin{document}
\begin{lemma}\label{lem:square}
If $n$ is odd, then $n^2$ is odd.
\end{lemma}
\begin{theorem}[Erika Mustermann, 2026]\label{thm:main}
There are infinitely many odd squares.
\end{theorem}
\begin{proof}
Use Lemma~\ref{lem:square} for every odd $n$.
\end{proof}
Theorem~\ref{thm:main} is easy to remember.
\end{document}
Scissor LaTeX による組版: 名前付きの定理、補題、参照

何種類もの命題

定理、補題、命題、系、定義、注意、例など、必要な種類をいくつでも宣言できます。Scissor LaTeX では、種類ごとに独自のカウンターを持ちます。

定義、命題、注意

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{definition}{Definition}
\newtheorem{proposition}{Proposition}
\newtheorem{remark}{Remark}
\begin{document}
\begin{definition}[Even number]
An integer $n$ is \emph{even} if $n = 2k$ for an integer $k$.
\end{definition}
\begin{proposition}
The number 44 is even.
\end{proposition}
\begin{remark}
Zero is even as well.
\end{remark}
\end{document}
Scissor LaTeX による組版: 定義、命題、注意

番号なしの定理

\newtheorem*(amsthm のコマンド)は、番号を付けない種類を宣言します。

\newtheorem* による番号なしの命題

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem*{conjecture}{Conjecture}
\begin{document}
\begin{conjecture}
Every even number greater than 2 is the sum of two primes.
\end{conjecture}
\end{document}
Scissor LaTeX による組版: \newtheorem* による番号なしの命題

番号付けとスタイル

TeX のインストール環境では、\newtheorem に番号付け用のオプション引数が 2 つあり、amsthm には \theoremstyle があります。Scissor LaTeX での扱いは次のとおりです。

書き方TeX のインストール環境Scissor LaTeX
\newtheorem{theorem}{Theorem}Theorem 1, 2, 3使えます
\newtheorem{theorem}{Theorem}[section]Theorem 1.1, 1.2, 2.1Theorem 1, 2, 3:節の部分は無視されます
\newtheorem{lemma}[theorem]{Lemma}Lemma が定理のカウンターを共有するLemma は独自のカウンターを持ちます
\newtheorem*{remark}{Remark}番号なし使えます
\theoremstyle{definition}、{remark}本文が立体になる無視されます:本文はすべてイタリック
\begin{proof}「Proof.」と四角使えます
\begin{proof}[Proof of Theorem 1]独自の見出し「Proof.」:独自の見出しは無視されます
\qedhereディスプレイ数式の最終行に四角非対応:その数式は赤になります

[section] と共有カウンター:種類ごとに個別に数えられます

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{theorem}{Theorem}[section]
\newtheorem{lemma}[theorem]{Lemma}
\begin{document}
\section{Results}
\begin{lemma} A first lemma. \end{lemma}
\begin{theorem} A first theorem. \end{theorem}
\begin{lemma} A second lemma. \end{lemma}
\end{document}
Scissor LaTeX による組版: [section] と共有カウンター:種類ごとに個別に数えられます

TeX のインストール環境では、この例は Lemma 1.1、Theorem 1.2、Lemma 1.3 と表示されます。Scissor LaTeX では Lemma 1、Theorem 1、Lemma 2 と表示されます。

\newtheorem を使わない場合

ほかから写してきた文書の多くは、theorem、lemma、definition を宣言せずに使っています。Scissor LaTeX はそれでもよく使われる名前を認識します。theorem、lemma、proposition、corollary、definition、remark、example、conjecture、claim、exercise、problem、solution のほか、thm、lem、defn のような短縮形も含まれます。

TeX のインストール環境との違い

パッケージについて詳しくは amsthm のページをご覧ください。パッケージの完全なマニュアルは ctan.org/pkg/amsthm にあります。

amsthm、相互参照、cleveref もあわせてご覧ください。

よくある質問

LaTeX で定理環境を定義するにはどうすればよいですか?

プリアンブルに \usepackage{amsthm} とともに \newtheorem{theorem}{Theorem} と書きます。その後 \begin{theorem} ... \end{theorem} を使います。

証明の最後に QED の四角を付けるにはどうすればよいですか?

amsthm の proof 環境を使います。四角は最後に自動で付きます。

補題と定理に通し番号を付けるにはどうすればよいですか?

TeX のインストール環境では \newtheorem{lemma}[theorem]{Lemma} と書きます。Scissor LaTeX はまだカウンターの共有に対応していないため、ここでは補題と定理は別々に番号が付きます。

このページの例はすべて、サイトのビルド時に Scissor LaTeX で組版されています。 最終更新:2026-11-07